Inmatning av data från styrsystemet
De flesta kyl- och fryssystem styrs av ett processkontrollsystem, t.ex. en programmerbar logisk styrenhet (PLC). Dessa system har vanligtvis analoga 4-20 mA eller andra gemensamma ingångskanaler till vilka externa vibrationstransmittrar i 4-20 mA tvåtrådsteknik enkelt kan anslutas för vibrationsövervakning.
De vanliga standardaccelerometrarna matar ut de dynamiska vibrationsdata på ett så komplext sätt att direkt inmatning i processkontrollsystemet inte är möjlig. Det finns dock två metoder för att göra en vibrationssignal bearbetningsbar för ett PLC-system.
I den första metoden används givare med integrerad signalbehandling direkt, där accelerationssignalen som registreras av ett piezoelement i givaren omvandlas till effektiv- eller toppvärdet för vibrationshastigheten eller vibrationsaccelerationen i 4-20 mA tvåtrådsteknik. I denna variant ansluts givarna, t.ex. från Wilcoxon PCC420-serien, direkt till PLC:n, som tar över både strömförsörjningen och signalbehandlingen.
I den andra varianten ansluts konventionella vibrationsgivare (Integrated Electronic Piezoelectric Sensors / IEPE-sensorer) med integrerad elektronik till en sändarmodul för signalbehandling. Denna modul omvandlar den komplexa, dynamiska vibrationssignalen till en 4-20 mA-signal, som sedan också kan bearbetas vidare av systemets PLC.
Övervakning av fläktar med över/under 300 rpm
Fläktar i små kylceller och i många luftkonditioneringssystem körs med rotationshastigheter på över 300 rpm. Givarna i PCC420-serien fungerar bra vid hastigheter i denna storleksordning och högre. De dynamiska vibrationsdata omvandlas till en 4 - 20 mA-signal i givaren och matas ut direkt till PLC. Inga ytterligare enheter krävs. Wilcoxons modeller PCC420VR-10-R6 eller PCC420VP-10-R6 är lämpliga för sådana övervakningsuppgifter.
Fläktar i stora kylceller, kyltorn och kylare arbetar med låga varvtal, vanligtvis under 300 varv per minut. Vid sådana låga hastigheter är vibrationssignalen mycket låg. De små signalerna från lägre hastigheter kräver särskild uppmärksamhet för att exakt upptäcka obalans och slitage.
Wilcoxons lågfrekventa accelerometrar 799LF och 786LF-500 är idealiska för övervakning av låga hastigheter. De är dock IEPE-accelerometrar och genererar inte en direkt 4-20 mA-signal. Vibrationsgivarna iT150, iT300 eller iT301 från Wilcoxon ger en 4-20 mA-signal till PLC-systemet när de används med en IEPE-accelerometer. Rådata är också tillgängliga för ytterligare vibrationsanalyser. Kombinationen av 799LF och iT150, som visas i figur 1, kan övervaka fläktar med en hastighet på endast 60 rpm med god noggrannhet.
Installationsplatser för sensorerna
Ett av de största problemen med kylsystem är integreringen av fläkten. Felaktig integrering/montering kan leda till allvarliga skador på själva fläkten, men även till betydande skador på närliggande föremål eller personskador runt kylaggregatet. Oavsett om man använder en 4-20 mA-sensor eller en IEPE-accelerometer med vibrationssensor rekommenderas att sensorn monteras på sidan av växellådan (se illustration). På så sätt kan givaren övervaka fläkten och upptäcka begynnande obalans; den kan också upptäcka lösa anslutningar i växellådan eller på den bärande strukturen.
Anslutningar och kablar
Kylsystem och kylanläggningar utsätts för väder och vind utomhus. Därför får endast lämpliga kablar och kontaktdon användas. Wilcoxon 6Q-anslutningen har testats för undervattensbruk och är därför den lämpligaste anslutningen för användning i kyltorn, kyl- och luftkonditioneringssystem. Skärmanslutningen på givaren är vanligtvis isolerad, medan skärmen är ansluten till kabelns PLC-ände. Teflon®-isolerade kablar som Wilcoxon J9T2A är särskilt lämpliga för sådana tillämpningar på grund av sin enastående kemiska resistens, vilket också gör dem särskilt lämpliga för industriella vibrationsmätningar när det gäller temperaturbeständighet och låg kapacitans.
Elektrisk anslutning
Skisserna visar den typiska elektriska anslutningen för installation av båda mätvarianterna. Figur 1 visar direktanslutningen av 799LF till vibrationstransmittern iT150. Stiftbeläggningen för ingången, nätanslutningen och utgången visas. iT-transmitterns 4-20 mA-utgång är direkt ansluten till PLC-systemets ingång. En J9T2A-kabel kan användas för att ansluta 799LF till iT150. Figur 2 visar hur man ansluter PCC420V-serien eller en liknande givare direkt till PLC-systemet med hjälp av en J9T2A-kabel.
Sammanfattning: Kyltorn, processkylare och luftkonditioneringsenheter kan övervakas för vibrationsförändringar via de analoga 4-20 mA-ingångskanalerna i befintliga PLC-enheter. Fläktar som körs med mindre än 300 rpm övervakas bäst med en lågfrekvent accelerometer och en Wilcoxon iT-transmitter. Denna kombination ger den bästa känsligheten och frekvensresponsen. Fläktar som körs med hastigheter över 300 rpm kan enkelt övervakas med 4-20 mA vibrationsgivare. Wilcoxons PCC420VR-10-R6 och PCC420VP-10-R6 är idealiska för dessa tillämpningar.
Liknande produkter
PCC420A Series 4-20 mA Vibration Sensors
- Continuous trend display of machine vibration
- True RMS or calculated peak output
- Easily integrated into existing process control systems
PCC420V Series 4-20 mA Vibration Sensors
- Continuous trend display of machine vibration
- Peak or RMS detection
- Compact housing for applications with height restrictions
PC420A Series 4-20 mA Vibration Sensors
- True RMS or calculated peak output
- Easily integrated into existing process control systems
- Corrosion resistant